摘要：在進(jìn)行大型的軟件項目開(kāi)發(fā)中，往往需要采用許多新的、復雜的技術(shù)，投入巨額的資金，組織龐大的研制隊伍，以及持續相當長(cháng)的研制時(shí)間。這些都會(huì )帶來(lái)種種難以預見(jiàn)的不確定性因素，造成失敗的風(fēng)險。本文對項目管理中風(fēng)險分析的基本概念進(jìn)行了較為詳細地探討，具有一定的指導意義。

　　關(guān)鍵詞：風(fēng)險分析；種類(lèi)；步驟；方法；原則

　　1、引言

　　由于軟件項目的研制需要開(kāi)發(fā)新的技術(shù)，或使用許多已經(jīng)過(guò)驗證的技術(shù)和產(chǎn)品，但產(chǎn)品生產(chǎn)數目一般較少，這些技術(shù)和加工工藝不容易達到成熟或定型的程度。且大型項目的研制需要長(cháng)時(shí)間大規模的組織、指揮協(xié)調工作，以及漫長(cháng)的研制周期等，都會(huì )帶來(lái)種種難以預見(jiàn)的不確定性因素。這些不確定因素的存在使得軟件項目能否按照預定的計劃－－費用、進(jìn)度和性能完成研制任務(wù)往往難以預料，不可能做到研制完全成功，存在著(zhù)失敗的風(fēng)險。所以在項目研制的可行性分析和方案認證時(shí)，加強方案風(fēng)險分析是十分必要的。

　　對風(fēng)險的研究自七十年代末開(kāi)始，其應用的風(fēng)險分析方法與可靠性分析方法類(lèi)似，或在此基礎上進(jìn)行擴充。目前，在風(fēng)險研究方面，比較著(zhù)名的方法有GERT（圖解評審技術(shù)），VERT（風(fēng)險評審技術(shù)），RSINET（風(fēng)險信息系統與網(wǎng)絡(luò )評審技術(shù)）和SLAM（多功能構模仿真語(yǔ)言）等。GERT的基本特點(diǎn)是可以直接對網(wǎng)絡(luò )模型進(jìn)行計算機仿真分析，其模型元素與相應的分析程序相配合，可以用來(lái)描述復雜的排隊系統、項目管理及生產(chǎn)線(xiàn)方面的問(wèn)題，應用十分簡(jiǎn)便、靈活，而對時(shí)間、費用、性能方面的問(wèn)題不太適合；SLAM是一種以FORTRAN為基礎的構模仿真語(yǔ)言，可進(jìn)行離散網(wǎng)絡(luò )、連續系統及離散事件的綜合仿真，能適應多種構模需要，但提供資源模塊有限，仿真不能進(jìn)行全過(guò)程支持，不能支持圖形建模等不足；VERT可處理時(shí)間、費用、性能等關(guān)鍵性風(fēng)險參數，能對多目標優(yōu)化，具有較大的實(shí)用價(jià)值。在這些風(fēng)險方法中，VERT對于時(shí)間、費用和性能三個(gè)指標在處理水平上平等對待，既可獨立地進(jìn)行并行處理，也可通過(guò)數學(xué)關(guān)系式而相互聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行處理；節點(diǎn)的邏輯功能豐富，活動(dòng)上的三項指標都可用一定的概率分布、直方圖或數學(xué)關(guān)系式來(lái)描述，因而VERT網(wǎng)絡(luò )模型比較接近實(shí)際系統的要求；VERT對于費用和性能這二項指標，可按用戶(hù)的需要靈活地加以應用。

　　2、風(fēng)險分析的概念

　　風(fēng)險的定義是：對目前所采取的行動(dòng)，在未來(lái)沒(méi)有達到預期結果（失�。┑目赡苄�。其大小可用失敗的概率和失敗的后果兩個(gè)變量來(lái)標識。

　　風(fēng)險分析有狹義和廣義兩種，狹義的風(fēng)險分析是指通過(guò)定量分析的方法給出完成任務(wù)所需的費用、進(jìn)度、性能三個(gè)隨機變量的可實(shí)現值的概率分布。而廣義的風(fēng)險分析則是一種識別和測算風(fēng)險，開(kāi)發(fā)、選擇和管理方案來(lái)解決這些風(fēng)險的有組織的手段。它包括風(fēng)險識別、風(fēng)險評估和風(fēng)險管理三方面的內容。本文中論及風(fēng)險分析時(shí)，都采用后一種定義。

　　風(fēng)險識別是指確定哪些可能導致費用超支、進(jìn)度推遲或性能降低的潛在問(wèn)題，并定性分析其后果。在這一步須作的工作是分析系統的技術(shù)薄弱環(huán)節及不確定性較大之處，得出系統的風(fēng)險源，并將這些風(fēng)險源組合成一格式文件供以后的分析參考。它屬于定性分析的范圍。風(fēng)險評估是指對潛在問(wèn)題可能導致的風(fēng)險及其后果實(shí)行量化，并確定其嚴重程度。這其中可能牽涉到多種模型的綜合應用，最后得到系統風(fēng)險的綜合印象。而風(fēng)險管理則是指在風(fēng)險識別及風(fēng)險分析的基礎上采取各種措施來(lái)減小風(fēng)險及對風(fēng)險實(shí)施監控。這也可以說(shuō)是風(fēng)險分析的最終目的。

　　作為對風(fēng)險概念的進(jìn)一步界定，本文將簡(jiǎn)單介紹風(fēng)險中的兩種不同類(lèi)型及風(fēng)險分析與可靠性分析的區別。

　　2.1 系統運行及項目研制風(fēng)險

　　為進(jìn)一步明了風(fēng)險分析的概念，我們必須注意到兩類(lèi)不同的風(fēng)險。

　　第一類(lèi)風(fēng)險是系統運行風(fēng)險。指當一部分系統運行時(shí)，由于種種不確定性因素或系統本身硬件或組元的失效而造成預定任務(wù)的完成不確定性以及由此而帶來(lái)的系統設備的損壞或人員的傷亡。這類(lèi)風(fēng)險由于其明顯的危害性及影響性，目前進(jìn)行研究得較多，有代表性的如大型航天軟件的運行風(fēng)險管理。已經(jīng)發(fā)展成熟的分析方法有如FMECA（失效模式與效應分析）、FTA（故障樹(shù)分析）、ETA（事件樹(shù)分析）及事件樹(shù)/故障樹(shù)分析量化基礎上的PRA（風(fēng)險概率評估）和DPRA（動(dòng)態(tài)概率風(fēng)險評估）等。

　　第二類(lèi)風(fēng)險是項目研制風(fēng)險，這也是本文的主要研究范圍。它是指大型項目研制開(kāi)發(fā)過(guò)程中，由于技術(shù)的難以保證、管理的不得力及經(jīng)費的拖延導致研制出的系統性能降低、費用超標、進(jìn)度延遲等。這類(lèi)風(fēng)險由于其危害呈隱性，目前進(jìn)行研究得較少。項目研制風(fēng)險一般包括技術(shù)風(fēng)險、進(jìn)度風(fēng)險及費用風(fēng)險。

　　兩類(lèi)風(fēng)險的不同之處在于，對于系統運行風(fēng)險，系統已經(jīng)存在，因對其分析必須從單個(gè)硬件或主元的失效及其綜合影響上考慮。而作為項目研制風(fēng)險，由于并無(wú)一確定的系統，系統研制成功本身便是研制任務(wù)的狀態(tài)之一，這決定了它的分析方法與上述不同，不能針對硬件分析，而須從事件的角度上進(jìn)行考察。兩類(lèi)風(fēng)險的另一個(gè)不同之處在于項目風(fēng)險的非剛性。所謂非剛性是指當風(fēng)險源導致風(fēng)險發(fā)生以后，造成的后果可以修復。

　　2.2 系統運行風(fēng)險與可靠性

　　系統運行風(fēng)險與可靠性分析是兩個(gè)極易混淆的概念，它們都是指對于某種工藝過(guò)程或設備的失效或運行狀態(tài)的研究。但其分析的目的卻有所不同，有必要在此作一簡(jiǎn)單的區分。

　　可靠性的定義是系統在一定時(shí)間內能夠完成規定任務(wù)的概率。其研究的范疇在于系統硬件或組元的耐用程度，研究的最后結果是系統整體失效隨時(shí)間而變化的可能性。而系統運行風(fēng)險則是研究這種失敗可能對社會(huì )造成的危害，其最后結果是造成的系統設備損壞的或人員傷亡的期望值。

　　3、風(fēng)險種類(lèi)

　　對軟件項目的管理部門(mén)來(lái)說(shuō)，在做出與規定費用按規定時(shí)間交付規定產(chǎn)品或達到規定性能水平的決斷時(shí)，風(fēng)險是永遠存在的。軟件項目管理部門(mén)因風(fēng)險而導致工作失敗有三種方式：產(chǎn)品達不到規定的性能水平、實(shí)際費用過(guò)高、交付過(guò)遲等。就一個(gè)項目而言，其面臨的風(fēng)險可分為五個(gè)方面：技術(shù)（與性能有關(guān)）、保障性（與性能有關(guān)）、計劃（與環(huán)境有關(guān)）、費用和進(jìn)度。

　　3.1 技術(shù)風(fēng)險

　　技術(shù)風(fēng)險可以定義為發(fā)展某項新設計所包含的風(fēng)險，發(fā)展這項設計的目的是要將性能水平在原有基礎上提高一步，但也可能因為受到某些新的約束條件的作用而使性能水平原封未動(dòng)，甚至反而有所下降。技術(shù)風(fēng)險的性質(zhì)和原因隨軍用系統的設計而各不相同。許多技術(shù)風(fēng)險往往是由于對新系統和新設備提出前所未有的性能要求造成的。

　　3.2 計劃風(fēng)險

　　計劃風(fēng)險是包括獲取和使用一些可能不受軟件項目控制但又可能影響軟件項目方向的可用資源和活動(dòng)。計劃風(fēng)險一般不會(huì )與改善技術(shù)水平有直接關(guān)系。計劃風(fēng)險可按一些因素的性質(zhì)和來(lái)源分類(lèi)，這些因素有可能中斷軟件項目實(shí)施計劃。造成軟件中斷的因素主要以下幾種：

　�。�1）與軟件項目直接有關(guān)的高層權力機構決策造成的中斷；

　�。�2）一些影響軟件項目的事件或行動(dòng)造成的中斷；

　�。�3）主要由于一些不能預見(jiàn)的與生產(chǎn)有關(guān)的問(wèn)題造成的中斷；

　�。�4）因能力不足造成的中斷。

　　3.3 保障性風(fēng)險

　　保障性風(fēng)險是與系統的部署和維修有關(guān)的風(fēng)險，這些系統指目前正在研制或正在部署的系統。保障性風(fēng)險包含有技術(shù)和計劃兩個(gè)方面風(fēng)險的特征。構成綜合后勤保障要素潛在的十種風(fēng)險源要素是：

　�。�1）維修規劃；

　�。�2）人力和人員；

　�。�3）保障設備；

　�。�4）技術(shù)資料；

　�。�5）訓練；

　�。�6）訓練保障；

　�。�7）計算機資料保障；

　�。�8）設施；

　�。�9）包裝、裝卸、存儲和運輸；

　�。�10）設計接口。

　　3.4 費用和進(jìn)度風(fēng)險

　　一些性能和設計技術(shù)問(wèn)題有時(shí)要靠增加費用和延長(cháng)進(jìn)度來(lái)解決，這往往會(huì )使問(wèn)題變得復雜化。費用和進(jìn)度增長(cháng)指預計軟件項目費用和進(jìn)度與實(shí)際費用和時(shí)間之間的差異。因此，費用和進(jìn)度增長(cháng)會(huì )造成兩個(gè)主要的費用/進(jìn)度風(fēng)險區：預計時(shí)定下不合理的低費用/進(jìn)度目標所造成的風(fēng)險；要想滿(mǎn)足合理的費用/進(jìn)度目標，軟件項目就必須給定一個(gè)謹慎的風(fēng)險。

　　4、風(fēng)險分析的步驟

　　風(fēng)險分析試圖定量回答一些問(wèn)題，這些問(wèn)題與為了完成某個(gè)特定任務(wù)所研制的軟件和硬件性能上固有的效果范圍有關(guān)，也與人們自身相互因素的作用和影響有關(guān)。風(fēng)險分析人員確定風(fēng)險的方法是：把不希望的事件發(fā)生的概率與每個(gè)可預見(jiàn)的后果的大小相結合。

　　一般地，系統運行風(fēng)險分析可以分為以下四個(gè)步驟：

　�。�1）風(fēng)險識別、檢測某種情況，確定潛在的風(fēng)險范圍；

　�。�2）風(fēng)險量化，確定事件發(fā)生的概率以及產(chǎn)生的后果；

　�。�3）風(fēng)險影響評估和方案選擇，定量計算發(fā)生風(fēng)險的后果和選擇行動(dòng)方案；

　�。�4）風(fēng)險處理計劃，描述處理風(fēng)險的各種方法，并推薦具體的處理風(fēng)險的行動(dòng)。項目風(fēng)險分析步驟也可以這些步驟為參考。

　　5、風(fēng)險分析的方法

　　我們知道，對于風(fēng)險分析所作的工作大多局限于任務(wù)風(fēng)險分析當中。這些方法對于考慮項目風(fēng)險領(lǐng)域的分析方法也有一定意義，風(fēng)險分析方法可分為定性和定量?jì)煞N，定量的風(fēng)險分析方法是在定性的基礎上而實(shí)現的。下面，我們對這兩類(lèi)風(fēng)險分析方法作簡(jiǎn)要的論述。

　　5.1 定性風(fēng)險分析方法

　　定性風(fēng)險分析的目的是界定風(fēng)險源，并初步判明風(fēng)險的嚴重程度，以給出系統風(fēng)險的綜合印象，表1是一些定性風(fēng)險分析方法的簡(jiǎn)介。易于看出，初步危險分析是用于識別系統中可能存在的風(fēng)險源，而以下的幾種方法則用于定性地量化各種風(fēng)險源可能對系統造成的破壞，從而判明系統風(fēng)險大小。

　　5.2 定量風(fēng)險分析方法

　　定量風(fēng)險分析是在定性分析的邏輯基礎上，給出各個(gè)風(fēng)險源的風(fēng)險量化指標及其發(fā)生概率，再通過(guò)一定的方法合成，得到系統風(fēng)險的量化值。它是基于定性風(fēng)險分析基礎上的數學(xué)處理過(guò)程�，F發(fā)展較為成熟的方法有PRA（概率風(fēng)險評估），DPRA（動(dòng)態(tài)風(fēng)險概率評估）及仿真通用軟件VERT（風(fēng)險評審技術(shù)）等。

　　PRA和DPRA都是在FTA分析基礎上的量化，在可靠性及運行系統風(fēng)險分析領(lǐng)域內應用廣泛。稍作改造，我們便可將其運用到項目風(fēng)險分析領(lǐng)域。其分析步驟如下：

　�。�1）識別項目研制過(guò)程中的困難環(huán)節，找出風(fēng)險源；

　�。�2）對各風(fēng)險源考察其在項目研制中的地位，及相互邏輯關(guān)系，給出項目的風(fēng)險源樹(shù)；

　�。�3）標識各風(fēng)險源后果大小，及風(fēng)險概率；

　�。�4）對風(fēng)險源通過(guò)邏輯及數學(xué)方法進(jìn)行組合，最后得到系統風(fēng)險的度量。如果是用DPRA進(jìn)行評估，則尚須考慮它們在時(shí)間上的關(guān)系。

　　另一種被廣泛運用于風(fēng)險評估的方法是VERT。VERT是國外在八十年代初期發(fā)展的一通用仿真軟件，它對項目研制構造過(guò)程網(wǎng)絡(luò )，將各種復雜的邏輯關(guān)系抽象為時(shí)間、費用、性能的三元組的變化。網(wǎng)絡(luò )模型面向決策，統籌處理時(shí)間、費用 、性能等風(fēng)險關(guān)鍵性參數，有效地解決多目標最優(yōu)化問(wèn)題，具有較大的實(shí)用價(jià)值。它的原理是通過(guò)豐富的節點(diǎn)邏輯功能，控制一定的時(shí)間流、費用流和性能流流向相應的活動(dòng)。每次仿真運行，通過(guò)蒙特卡洛模擬，這些參數流在網(wǎng)絡(luò )中按概率隨機流向不同的部分，經(jīng)歷不同的活動(dòng)而產(chǎn)生不同的變化，最后至某一終止狀態(tài)。用戶(hù)多次仿真后，通過(guò)節點(diǎn)收集到的各參數了解系統情況以輔助決策。如果網(wǎng)絡(luò )結構合理，邏輯關(guān)系及數學(xué)關(guān)系正確，且數據準確，我們可以較好地模擬實(shí)際系統研制時(shí)間、費用及性能的分布，從而知道系統研制的風(fēng)險。

　　6、風(fēng)險分析的原則

　　在風(fēng)險分析時(shí)，應該遵循一些分析原則。下面是進(jìn)行風(fēng)險分析的幾個(gè)一般性原則：

　�。�1）風(fēng)險分析是軟件設計的一部分，就像應力分析是傳統軟件設計實(shí)踐的部分一樣；

　�。�2）風(fēng)險分析是正式的、嚴謹的、定量化的；

　�。�3）風(fēng)險分析的目的是為了支持決策，應當把風(fēng)險分析作為系統軟件設計和研制過(guò)程的一部分，而不應該過(guò)遲而無(wú)法做出主要的改變和資金的壓力強迫在安全性和可靠性上妥協(xié)，而這種妥協(xié)不能接受的情況下，作為一種反省進(jìn)行；

　�。�4）風(fēng)險分析可以按各種等級的詳細程度、徹底程度和精密程度來(lái)進(jìn)行；

　�。�5）風(fēng)險分析詳細、徹底、精確程度與分析項目的重要性和環(huán)境潛在的破壞程度大小相一致；

　�。�6）在一個(gè)項目的早期概念階段，能夠而且應該實(shí)施近似的風(fēng)險分析，隨著(zhù)設計的逐漸開(kāi)展，風(fēng)險分析的精度和詳細程度也隨之提高。